Цифровые частотомеры

Методы определения частоты электрических сигналов

Особое внимание уделено процессу формирования электрического сигнала в зависимости от вида источника сообщения (речевое сообщение, электронно-лучевая трубка, факсимильный сигнал, телеграфия). Дана методика определения основных параметров этих сигналов, позволяющая определить мощность сигнала (среднюю, пиковую), а также пик-фактор сигнала и его динамический диапазон. Различают четыре вида сигналов: непрерывный сигнал непрерывного времени, непрерывный дискретного времени, дискретный непрерывного времени и дискретный дискретного времени.

Рис. 1 Непрерывный сигнал непрерывного времени (а), непрерывный сигнал дискретного времени (б), дискретный сигнал непрерывного времени (в), дискретный сигнал дискретного времени (г)

Все сигналы могут быть подразделены на периодические, значения которых повторяются через определённые промежутки времени, и непериодические. Простейшим периодическим сигналом является гармоническое колебание.

(t)=A∙Sin (ω∙t) (1)

где A, ω - амплитуда и угловая частота колебания.

Любой периодический сигнал состоит из гармоник. Значение амплитуд (Аk), частот (ωk) и начальных фаз (φk) которых можно найти, посредством разложения в ряд Фурье:

Если изобразить амплитуду Аk и фазу φk каждой гармоники на рисунке, то получим спектральные диаграммы. Распределение амплитуд Аk гармоник по частоте называется спектром амплитуд сигнала, а распределение фаз φk - спектром фаз. На рисунке изображены временное и спектральное представления электрических сигналов.

Непериодический сигнал легко получить из периодического, увеличивая период вплоть до бесконечности. (на рисунке 3 показано последовательное двукратное увеличение периода).

Рис. 2. Временное и спектральное представления электрических сигналов

Рис. 3. Последовательное двукратное увеличение периода

Сигналы электросвязи. Ширина полосы частот сигнала

Практически все электрические сигналы, отображающие реальные сообщения содержат бесконечный спектр частот. Для неискажённой передачи таких сигналов потребовался бы канал с бесконечной полосой пропускания. С другой стороны, потеря на приёме хотя бы одной составляющей спектра приводит к искажению временной формы сигнала. Поэтому ставится задача передавать сигнал в ограниченной полосе пропускания канала таким образом, чтобы искажения сигнала удовлетворяли требованиям и качеству передачи информации. Таким образом, полоса частот - это ограниченный (исходя из технико-экономический соображений и требований к качеству передачи) спектр сигнала. Ширина полосы частот ΔF определяется разностью между верхней FВ и нижней FН частотами в спектре сообщения, с учётом его ограничения. Так, для периодической последовательности прямоугольных импульсов полоса сигнала ориентировочно может быть найдена из выражения

, (2)

где tn - длительность импульса.

Первичный телефонный сигнал(речевое сообщение), называемый также абонентским, является нестационарным случайным процессом с полосой частот от 80 до 12000 Гц. Разборчивость речи определяется формантами (усиленные области спектра частот), большинство которых расположено в полосе 300…3400 Гц. Поэтому по рекомендации Международного консультативного комитета по телефонии и телеграфии (МККТТ) для телефонной передачи принята эффективно передаваемая полоса частот 300…3400 Гц. Такой сигнал называется сигналом тональной частоты (ТЧ). При этом качество передаваемых сигналов получается достаточно высоким - слоговая разборчивость составляет около 90%, а разборчивость фраз - 99%.

Сигналы звукового вещания

. Источниками звука при передаче программ вещания являются музыкальные инструменты или голос человека. Спектр звукового сигнала занимает полосу частот 20…20000 Гц. Для достаточно высокого качества (каналы вещания первого класса) полоса частот ∆FC должна составлять 50…10000 Гц, для безукоризненного воспроизводства программ вещания (каналы высшего класса) - 30…15000 Гц., второго класса - 100…6800 Гц.

В вещательном телевидении

принят метод поочередного преобразования каждого элемента изображения в электрический сигнал с последующей передачей этого сигнала по одному каналу связи. Для реализации такого принципа на передающей стороне применяются специальные электронно-лучевые трубки, преобразующие оптическое изображение передаваемого объекта в развернутый во времени электрический видеосигнал.

Рис. 5. Конструкция передающей трубки

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Похожые стьтьи по экономике

Разработка противоболевого электронейростимулятора
Современная медицина тесно связана с созданием новых аппаратных и технических средств для диагностики и лечения заболеваний. Одним из важнейших направлений является разработка аппаратуры ...

Разработка логической схемы реализации линии связи
  К общей шине (ОШ) подключены несколько абонентов, каждый из которых функционирует автономно в соответствии с управляющей информацией, полученной от специального устройства - арбитра общей ш ...

Выбор периодов следования неэквидистантных последовательностей импульсов
Изучение большинства разделов радиотехники базируется на знании и умении применять на практике большого количества математических методов и подходов. Для этого в курс обучения студентов ...

Разделы

© 2018 - www.frontinformatics.ru